Способ очистки сточных и ливневых вод от механических примесей и устройство для его осуществления

Изобретение относится к очистке сточных и ливневых вод от механических примесей, а именно к очистке больших объемов сточных и ливневых вод от механических примесей (песка, шлама, боя стекла и др.). Способ очистки сточных и ливневых вод от механических примесей включает подачу очищаемых вод через шибер во внутреннюю полость корпуса устройства, аэрацию очищаемых вод, осаждение механических примесей, транспортировку осажденных примесей к приямку, удаление осадка из приямка и отвод очищенных сточных и ливневых вод. При этом аэрацию осуществляют за счет аэраторов с порами 70-150 микрон как во время, так и после прохождения потока очищаемых вод над приямком, а более половины всех механических примесей осаждают над приямком за счет аэрации очищаемого потока сточных и ливневых вод в этой зоне. Устройство для очистки сточных и ливневых вод от механических примесей включает горизонтально расположенный корпус с днищем, шиберы для подачи очищаемых и отвода очищенных вод, песковые каналы, аэраторы, приямок, механизм транспортирования осадка к приямку и механизм удаления осадка из приямка. При этом по меньшей мере один основной аэратор установлен в полости корпуса на днище после приямка между песковыми каналами вдоль продольной оси симметрии днища, а, по меньшей мере, один дополнительный аэратор установлен в полости корпуса вблизи поверхности днища перпендикулярно продольной оси симметрии днища корпуса. Технический результат: повышение эффективности очистки за счет осаждения максимального количества механических примесей, особенно мелких фракций песка до 0,2 мм, в зоне над приямком, а также за счет равномерного распределения осажденных примесей и улучшения гидравлического режима очистки, что также позволяет уменьшить нагрузку на механизм транспортирования песка к приямку. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к очистке сточных и ливневых вод от механических примесей, а именно к очистке больших объемов сточных и ливневых вод от механических примесей (песка, шлама, боя стекла и др.).

Из уровня техники известен способ очистки сточной воды от песка [а.с. СССР №785218, кл. C 02 F 1/52], в котором сточную воду подают в корпус песколовки, где ей придают движение по спирали под действием аэрации и перегородок, установленных в корпусе, осаждают частицы песка в песковой лоток, откуда их перемещают в приямок потоком воды, подаваемым по смывному трубопроводу, а из приямка песок удаляют гидроэлеватором.

К недостаткам известного способа следует отнести неравномерное осаждение примесей вследствие скопления песка у перегородок, что затрудняет транспортировку песка к приямку, а также нестабильный гидравлический режим в потоке очищаемой жидкости за счет ограниченной зоны действия аэрации, что значительно снижает эффективность осаждения песковых фракций, особенно диаметром менее 0,2 мм, к тому же транспортировка песка к приямку гидросмывом неэффективна из-за большого расхода воды и требует прерывания процесса очистки на время работы гидросмыва с целью предотвращения выброса песка вместе с очищенной водой.

Из уровня техники известен способ очистки сточной воды от песка [а.с. СССР №1231002, кл. C 02 F 1/52], при котором очищаемую сточную подают через шибер во входную камеру, а затем - через окно - в рабочий отсек корпуса песколовки непосредственно под аэраторы; затем при последовательном прохождении через ряд камер, образованных поперечными перегородками, и под воздействием воздуха из аэраторов потоку придают равномерное поступательно-вращательное движение и отводят через шибер, песок осаждают в песковой лоток, откуда его транспортируют водой, подаваемой смывным трубопроводом, в приямок, а из приямка песок удаляют гидроэлеватором.

К недостаткам известного способа следует отнести то, что действие аэрации и перегородок начинается уже после прохождения потоком очищаемой жидкости области над приямком, и поэтому осаждение большей части примесей происходит в зоне аэрации, действие которой носит ограниченный характер, создавая неравномерное распределение вектора скорости в потоке жидкости по поперечному сечению потока, приводя к неравномерному осаждению примесей, особенно диаметром до 0,2 мм. Неравномерное осаждение приводит к слеживаемости осадка и ухудшению его качественного состава, затрудняет его транспортировку к приямку.

Известен также способ улавливания песка [а.с. СССР №1130538, кл. C 02 F 1/52], при котором сточную жидкость подают через шибер во входную камеру, после чего она поступает через входное окно в рабочую зону корпуса песколовки, затем под воздействием воздуха из аэратора при последовательном прохождении через поперечные перегородки и тонкослойный модуль, потоку придают равномерное поступательно-вращательное движение, освобождают от песка и удаляют через шибер, причем осаждающийся песок транспортируют водой, подаваемой первым смывным трубопроводом в песковой лоток, откуда его направляют в приямок вторым смывным трубопроводом, а из приямка песок удаляют гидроэлеватором, взятый за прототип.

В данном известном способе была предпринята попытка решить проблему слеживаемости осадка за счет действия дополнительного смывного трубопровода, но тем самым в два раза увеличивается и так большой расход воды на гидросмыв, снижая эффективность данного известного способа. Также к недостаткам данного известного способа следует отнести то, что действие аэрации недостаточно эффективное, как и во всех предыдущих способах, из-за малой зоны действия аэрации, которая не выполняет основной своей задачи по равномерному распределению вектора скорости потока жидкости по поперечному сечению потока, что является необходимостью для равномерного осаждения фракций примесей, особенно диаметром до 0,2 мм. Осаждение песка происходит неравномерно и, в основном, в области после приямка, а это, в свою очередь, требует дополнительных усилий по транспортировке песка обратно в приямок. Также требуется прерывать процесс очистки на время работы гидросмыва с целью предотвращения выброса песка вместе с очищенной водой, что снижает эффективность известного способа

Известна песколовка, содержащая горизонтально расположенный корпус с наклонными параллельными перегородками в нижней части, аэратор, песковой лоток, приямок для сбора песка, механизм для транспортировки осажденного песка к приямку в виде смывного трубопровода, механизм для удаления песка из приямка в виде гидроэлеватора [а.с. СССР №785218, кл. C 02 F 1/52].

К недостаткам известного устройства песколовки следует отнести неравномерное осаждение песка по ширине песколовки со смещением к одному краю за счет того, что аэратор установлен со смещением от центра и не в нижней части песколовки. Также недостатком вышеупомянутого известного устройства является уменьшение площади рабочего сечения самой песколовки на высоту перегородок, что приводит к увеличению скорости в общем потоке и, как следствие этого, к «проскоку» мелких (до 0,2 мм) песковых фракций через песколовку и неизбежному скоплению на дне вместе с песком илистых масс, ухудшая свойства смываемого осадка. Также в качестве недостатка известного устройства следует отметить громоздкость конструкции за счет используемых поперечных перегородок. При этом такая конструкция песколовки обуславливает использование в качестве механизма транспортировки осажденного песка в приямок гидросмыв, который требует большого расхода воды, повышая себестоимость очищения сточных вод, к тому же песок накапливается между перегородками, затрудняя его транпортировку к приямку.

Известно также устройство для улавливания песка, содержащее резервуар, разделенный перегородкой с окном на входную камеру и рабочий отсек, песковый лоток, песковый приямок, смывной трубопровод, гидроэлеватор, перегородки и аэраторы, расположенные вдоль одной из боковых стенок резервуара, причем перегородки расположены вертикально в рабочем отсеке резервуара с образованием последовательно сообщающихся камер [а.с. СССР №1231002, кл. C 02 F 1/52].

К недостаткам этого устройства следует отнести то, что рабочая зона песколовки начинается после приямка, и осаждение песка происходит скачкообразно по камерам, осажденный песок буквально заваливает смывной трубопровод, в результате чего требуется больший расход воды для смыва осажденного песка. К тому же во время прохождения потоком жидкости через окно входной камеры образуется резкий скачок скорости, в результате чего на входе образуется нестабильное гидравлического потока, затрудняя осаждение песковых фракций, особенно размером менее 0,2 мм.

Известна также песколовка, содержащая горизонтально расположенный корпус, аэратор, приямок для сбора песка, механизм для транспортировки осажденного песка в приямок, гидроэлеватор, причем песколовка снабжена тонкослойным модулем, установленным в центральной части рабочей зоны для улучшения гидравлического режима [а.с. СССР №1130538, кл. C 02 F 1/52], взятая за прототип.

Недостаток данной известной песколовки заключается в том, что, как и в предыдущем известном устройстве, наличие входной камеры с окном на входе в рабочую зону песколовки на практике приводит к резкому скачку скорости гидравлического потока очищаемой воды над приямком и недостаточному осаждению песка именно в этой зоне, излишней нагрузке на механизм транспортирования песка из пескового лотка в приямок, засорению сопел смывного трубопровода, который используется во всех упомянутых известных устройствах. Громоздкость конструкции не позволяет использовать в качестве механизма транспортирования песка в приямок другие более экономичные средства. Также препятствием на пути усовершенствования механизма транспортировки песка из лотков в приямок является расположение аэратора вблизи одной из стенок корпуса песколовки, так как осажденный песок ложится неравномерно, большей частью у противоположной от аэратора стенки корпуса. Чтобы транспортировать песок к приямку, следует прерывать рабочий цикл, вручную закрывать затворы, предотвращая обратный заброс песка. Недостатком данного известного устройства является также недостаточное заглубление продольного аэратора, что ограничивает зону действия аэрации, затрудняет осаждение мелких фракций примесей диаметром до 0,2 мм, приводит к слеживаемости осадка и ухудшению его свойств.

В настоящее время чрезвычайно актуальна проблема улавливания в песколовках мелких фракций песка (менее 0,2 мм), содержание которых в песке превышает в отдельных случаях 70%, что связано с инфильтрацией в канализационную сеть грунтовых вод и поступлениями через неплотности в люках колодцев части поверхностного слоя при участившихся подтоплениях улиц во время ливней и зимней оттепелей, а также песка от снеготаялок, что подтверждает необходимость более полного извлечения песка из сточных вод, вплоть до фракций 0,05-0,1 мм. Мелкие фракции песка имеют повышенную слеживаемость и при большом процентном содержании в осадке затрудняют транспортировку осадка к приямку, что вызывает необходимость в быстрейшей транспортировке осадка к приямку, не давая осадку слеживаться. Прошедшие через песколовки неосажденными мелкие фракции песка накапливаются в метантенках, предназначенных для сбраживания органических осадков на дальнейших этапах очистки сточных и ливневых вод, выводя из работы полезные объемы метантенков, при этом очистка метантенков от осадка представляет собой очень дорогостоящий и трудоемкий процесс.

Задачей данного изобретения является повышение эффективности очистки сточных и ливневых вод за счет осаждения максимального количества механических примесей, особенно мелких фракций песка до 0,2 мм, содержащихся в очищаемой воде, в зоне над приямком, а также за счет равномерного распределения осажденных примесей путем улучшения гидравлического режима очистки, что, в свою очередь, позволит уменьшить нагрузку на механизм транспортирования песка к приямку и осуществить автоматизацию процесса очистки.

Задача данного изобретения решается за счет того, что в способе очистки сточных и ливневых вод от механических примесей осуществляют подачу очищаемых вод через шибер во внутреннюю полость корпуса устройства для очистки сточных и ливневых вод от механических примесей, аэрацию очищаемых вод, осаждение механических примесей, транспортировку осажденных примесей к приямку, удаление осадка из приямка и отвод очищенных сточных и ливневых вод, при этом аэрацию осуществляют за счет аэраторов с диаметром пор 70-150 микрон во время и после прохождения потоком очищаемых вод над приямком, а более половины всех механических примесей осаждают над приямком за счет аэрации потока очищаемых вод во время прохождения потоком очищаемых вод над приямком.

В частном случае в способе очистки сточных и ливневых вод от механических примесей аэрацию сточных и ливневых вод после их прохождения области над приямком осуществляют за счет, по меньшей мере, одного основного аэратора, установленного в полости корпуса устройства для очистки сточных и ливневых вод от механических примесей на днище корпуса вдоль продольной оси симметрии днища корпуса, придавая равномерное спиралеобразное движение частицам жидкости и примесей от центра к периферии по ходу движения потока; аэрацию потока очищаемых сточных и ливневых вод во время его прохождения над приямком осуществляют за счет действия, по меньшей мере, одного дополнительного аэратора, установленного перпендикулярно продольному направлению скорости потока очищаемых вод; аэрацию осуществляют на всю глубину гидравлического столба потока очищаемых сточных и ливневых вод; транспортировку осажденных примесей к приямку осуществляют одновременно с процессом осаждения механических примесей при помощи механизма транспортирования песка к приямку в виде платформы с навесными скребками, которая может осуществлять возвратно-поступательное движение по привертным направляющим.

Задача данного изобретения решается также за счет того, что устройство для очистки сточных и ливневых вод от механических примесей включает горизонтально расположенный корпус с днищем, шиберы для подачи очищаемых и отвода очищенных сточных и ливневых вод, песковые каналы, аэраторы в виде труб с порами диаметром 70-150 микрон, приямок, механизм транспортирования осадка к приямку, механизм удаления осадка из приямка, при этом по меньшей мере, один основной аэратор установлен в полости корпуса на днище после приямка между песковыми каналами вдоль продольной оси симметрии днища, а, по меньшей мере, один дополнительный аэратор установлен в полости корпуса вблизи поверхности днища перпендикулярно продольной оси симметрии днища корпуса.

В частном случае исполнения в устройстве для очистки сточных и ливневых вод от механических примесей основной аэратор смонтирован на опоре, установленной по всей длине корпуса после приямка, имеющей в поперечном разрезе форму трапеции, с наклонными боковыми стенками, которые являются одновременно боковыми стенками песковых каналов, при этом угол наклона боковых стенок превышает угол сползания песка во влажном состоянии; основной аэратор установлен на высоте, превышающей высоту скребка механизма транспортировки осажденных частиц к приямку; дополнительный аэратор может быть выполнен как в виде прямой трубы, так и в виде кольца или многоугольника; механизм транспортирования песка к приямку выполнен в виде платформы с навесными скребками, которая может осуществлять возвратно-поступательное движение параллельно продольной оси симметрии днища по привертным направляющим, установленным в песковых каналах от привода мотора-редуктора через систему соединительных рычагов и кривошипно-шатунный механизм, а навесные скребки установлены на платформе перпендикулярно направлению движения платформы с возможностью жесткой фиксации при поступательном рабочем движении платформы к приямку и с возможностью отклонения в сторону, противоположную движению платформы при ее возвратном холостом движении.

Существо изобретения поясняется чертежами (фиг.1-4):

фиг.1 представляет собой продольный разрез С-С устройства для очистки сточных и ливневых вод от механических примесей; фиг.2 - вид сверху устройства; фиг.3 - сечение А-А; фиг.4 - сечение В-В, где:

1 - корпус;

2 - днище;

3, 3а - основные аэраторы;

4 - опора;

5 - каналы для осажденных примесей;

6 - механизм транспортирования осадка к приямку;

7 - шибер для подачи сточных и ливневых вод;

8 - шибер для отвода очищенной жидкости;

9 - приямок;

10 - механизм удаления песка;

11, 11a - дополнительные аэраторы;

12 - регулирующие клапаны;

13 - платформа;

14 - скребки;

15 - привертные направляющие;

16 - мотор-редуктор.

Способ очистки сточных и ливневых вод от механических примесей осуществляется следующим образом. Сточные и ливневые воды подают со скоростью примерно 0,3 м/с через шибер (7) во внутреннюю полость корпуса (1) устройства для очистки сточных и ливневых вод от механических примесей, например песколовки, при этом рабочая зона в данном изобретении, в отличие от аналогичных способов очистки сточных и ливневых вод от механических примесей, расположена по всей длине корпуса(1) песколовки.

В процессе очистки поток очищаемых сточных и ливневых вод аэрируют на всю глубину гидравлического столба мелкими пузырьками воздуха, подаваемыми из аэраторов (3, 3а, 11, 11а), выполненных в виде труб с порами диаметром 70-150 микрон.

В зоне приблизительно над приямком (9) поток сточных и ливневых вод аэрируют за счет, по крайней мере, одного дополнительного аэратора (11а), установленного перпендикулярно продольному направлению движения потока жидкости. Во время такой аэрации вектору скорости потока очищаемых вод придают равномерное распределение по всему поперечному сечению, происходит стабилизация потока, что способствует лучшему осаждению механических примесей. Давление сжатого воздуха, подаваемого в аэраторы, поддерживают постоянным в среднем 0,6 атм., но, в зависимости от притока сточных и ливневых вод и содержания примесей, величину давления можно регулировать. Также можно установить второй дополнительный аэратор (11), как показано на фиг.1 и 2.

Из практики работы станции аэрации приток очищаемых вод на одно устройство для очистки сточных и ливневых вод от механических примесей меняется за год в среднем от 130 до 160 тыс.м3/сут., а содержание примесей в очищаемых сточных и ливневых водах в течение года меняется в среднем от 13 до 21 кг/тыс.м3.

За счет одного дополнительного аэратора осаждают более половины всех примесей над приямком, в отличие от аналогичных способов очистки, что значительно упрощает транспортировку осадка к приямку и снижает нагрузку на скребки.

При прохождении очищаемым потоком области после приямка (9) до выхода через шибер (8) очищаемую воду аэрируют за счет по меньшей мере одного основного аэратора (3), при этом потоку сточных и ливневых вод вместе с частицами механических примесей придают движение по спиралеобразной траектории от центра к периферии потока, разделяя его на две симметричные части. При аэрировании очищаемого потока сточных и ливневых вод в зоне после приямка (9) за счет двух основных аэраторов (3) потоку придают движение по спиралеобразной траектории, разделяя его, в зависимости от взаимного расположения основных аэраторов (3), на два, три или четыре потока. При количестве основных аэраторов (3) более двух, соответственно, поток разделяется на большее количество частей.

При этом увеличивается время прохождения процесса очистки для каждой отдельно взятой частицы и повышается эффективность осаждения механических примесей. Аэрация на всю глубину гидравлического потока обусловливает более равномерное распределение осадка в каналах (5), поверхность осажденных частиц получается практически горизонтальная.

За счет мелкопузырчатой аэрации поддерживают режим неоседания илистых масс, обеспечивая высокое качество осадка (процент песка в осадке 90-95%), что значительно сокращает затраты на дальнейшую обработку осадка с целью освобождения его от примесей, а также уменьшают слеживаемость осажденных примесей.

Осадок транспортируют к приямку (9) одновременно с осаждением механических примесей при помощи механизма транспортировки осадка (6) в виде, например, платформы (13) с навесными скребками (14), которая может осуществлять возвратно-поступательное движение по привертным направляющим (15).

Из приямка (9) песок удаляют с помощью механизма удаления песка (10), например гидроэлеватором, эрлифтом или шнеком.

Благодаря тому, что в данном изобретении аэрация, в отличие от известных устройств, осуществляется мелкопузырчатая, а поры в аэраторах (3, 3а, 11, 11а) имеют размер от 70 до 150 микрон, плотность потока жидкости снижается, например, для воды до величины 0,8 кг/м3. Пузырьки воздуха, перемешиваясь с жидкостью, образуют эмульсию, из которой беспрепятственно осаждаются мелкие фракции песка размером от 0,9 до 0,2 мм. В области над приямком (9) осаждают более половины всех механических примесей, что снижает нагрузку на механизм транспортирования песка к приямку (9) в 2-3 раза по сравнению с известными устройствами, повышая экономичность данного устройства для очистки жидкости от механических примесей и способа его применения. Также достигается равномерное осаждение примесей и неслеживаемость осадка за счет расширения зоны аэрации по всей глубине гидравлического столба. За счет непрерывности процесса очистки, благодаря отказу от гидросмыва, используемого в аналогичных устройствах, возможна автоматизация способа очистки сточных и ливневых вод применительно к большим объемам промышленной очистки.

Выполнение способа очистки сточных и ливневых вод от механических примесей осуществляется устройством для очистки сточных и ливневых вод от механических примесей. Упомянутое устройство включает горизонтально расположенный корпус (1) с днищем (2) в форме перевернутой трапеции в поперечном сечении, причем угол наклона боковых стенок днища превышает угол сползания песка во влажном состоянии. В полости корпуса (1) на днище (2) смонтирован, по меньшей мере, один основной аэратор (3) в виде трубы с порами 70-150 микрон вдоль продольной оси днища (2) корпуса (1) устройства для очистки сточных и ливневых вод от механических примесей, например, на подставке в виде опоры (4), установленной на днище (2) вдоль продольной оси симметрии днища (2) или выполненной зацело с днищем (2), при этом опора имеет в поперечном сечении форму трапеции с боковыми стенками, угол наклона которых превышает угол сползания песка во влажном состоянии, а между боковыми стенками днища (2) корпуса (1) и опоры (4) образуются каналы (5) для осажденных примесей. Основной аэратор (3) может быть установлен и другим образом, например на стержнях (не показано), при этом каналы (5) для осажденных примесей будут иметь только одну боковую стенку, что никак не отразится на эффективности работы устройства. Высота установки основного аэратора (3) зависит от механизма транспортирования (6) осадка к приямку. Если, например, используется механизм транспортирования (6) осадка к приямку в виде скребкового механизма, то высота установки основного аэратора (3) должна превышать высоту скребка, которая зависит, в свою очередь, от нагрузки на скребковый механизм и колеблется в пределах 10-25 см.

Устройство также снабжено шиберами (7, 8) для подачи сточных и ливневых вод и для отвода очищенной воды соответственно. При этом для предотвращения обратного заброса песка на выходе очищенной воды имеется порог высотой около 30 см. Помимо этого устройство для очистки сточных и ливневых вод от механических примесей имеет приямок (9) для накопления осадка, расположенный в передней части корпуса (1), и механизм для удаления песка (10) из приямка (9), который может работать как по механическому принципу (шнек), так и по гидравлическому (гидроэлеватор) или вакуумному (эрлифт).

В полости корпуса (1) на входе потока очищаемой воды в области над приямком (9) вблизи днища (2), например на стенках днища (2), смонтирован, по меньшей мере, один дополнительный аэратор (11а) в виде поперечной трубы с такими же порами, как и основной аэратор (3). Форма дополнительного аэратора (11а) может также представлять собой замкнутое или незамкнутое трубчатое кольцо или другую геометрическую фигуру, например многоугольник, эллипс и т.д. или их комбинацию. Дополнительных аэраторов может быть и несколько, например два, как показано на фиг.1 и 2 (11, 11а). Устройство снабжено системой подачи сжатого воздуха (не показано) в аэраторы (3, 3а, 11, 11а) через регулирующие клапаны (12).

В песковых каналах (5) установлен механизм транспортирования песка (6) к приямку (9), представляющий собой, например, металлическую платформу (13) с навесными скребками (14), которая может осуществлять возвратно-поступательное движение (скольжение) по привертным полиэтиленовым направляющим (15) от привода мотора-редуктора (16) через систему соединительных рычагов и кривошипно-шатунный механизм (на фиг.1 показано условно). При этом навесные скребки (14) установлены на платформе (13) вертикально, перпендикулярно направлению движения платформы, с возможностью жесткой фиксации при поступательном (рабочем) движении платформы (13) к приямку и с возможностью отклонения в сторону, противоположную движению платформы (13) при возвратном (холостом) движении. Привод скребкового механизма снабжен органом управления, например программируемым контроллером по времени, и одновременной защитой механизма от перегрузок и сигнализацией при неисправности оборудования.

Устройство для очистки сточных и ливневых вод от механических примесей работает следующим образом. Сточные и ливневые воды поступают через шибер (7) в рабочую зону корпуса (1), которая расположена по всей длине корпуса (1) устройства для очистки сточных и ливневых вод от механических примесей, со скоростью примерно 0,3 м/с, где под воздействием направленного потока воздушных пузырей, образуемого в дополнительном аэраторе (11), выполненном в виде перфорированной трубы с порами 70-150 микрон, вектор скорости потока жидкости приобретает равномерное распределение по всему поперечному сечению потока уже на входе в устройство для очистки жидкости. При этом возможна перфорация не на всю длину дополнительного аэратора (11), а с отступлением от стенок днища, например при ширине песколовки 6 м достаточно перфорировать дополнительный аэратор (11) с отступлением по 1 м от стенок на ширину средних 4-х м, которые приходятся как раз на середину потока очищаемой жидкости, так называемую «мертвую зону». Соответственно при подключении второго дополнительного аэратора (11а), выполненного в форме кольца или многоугольника, диаметр кольца или диаметр описанной окружности вокруг многоугольника выбирается примерно равным 4 м. Давление сжатого воздуха, подаваемого в аэраторы (3, 3а, 11, 11а), поддерживают постоянным в среднем 0,6 атм, что продиктовано необходимостью поддерживания определенного размера воздушных пузырьков для мелкопузырчатой аэрации, а интенсивность аэрации регулируют путем подключения и отключения одного из дополнительных аэраторов на входе потока, в зависимости от притока воды и содержания примесей в очищаемом потоке. Из практики работы станции аэрации приток воды на одно устройство для очистки жидкостей от механических примесей меняется за год в среднем от 130 до 160 тыс. м3/сут, а содержание примесей в очищаемой жидкости в течение года меняется в среднем от 13 до 21 кг/тыс.м3. При минимальных значениях притока очищаемой жидкости и содержания примесей в очищаемой жидкости достаточно действия одного дополнительного аэратора (11). Второй дополнительный аэратор (11а) включают при превышении среднего значения притока воды и содержания примесей, т.е. когда приток превышает 145 тыс. м3/сут, а содержание примесей в потоке очищаемой жидкости превышает 17 кг/тыс.м3. Два одновременно работающих дополнительных аэратора (11, 11а) обеспечивают достижение технического результата по осаждению большей части примесей над приямком и при максимальных значениях указанных величин притока жидкости и содержания примесей в сточных и ливневых водах.

Далее под воздействием воздуха из, по меньшей мере, одного основного аэратора (3) поток жидкости, после прохождения приямка, вместе с частицами механических примесей перемещается в рабочей зоне корпуса (1) по спиралеобразной траектории, при этом увеличивается время пребывания каждой отдельно взятой частицы до выхода из устройства и повышается эффективность осаждения механических примесей, особенно до 0,2 мм. Для эффективной работы устройства высота установки основного аэратора (3) должна превышать высоту скребков (14) механизма транспортирования песка (6) к приямку (9), чтобы предотвратить «заваливание» его осажденными примесями. Расположение основных аэраторов (3, 3а) вблизи днища (2) и вдоль продольной оси симметрии днища корпуса (1) песколовки обусловливает более равномерное распределение осадка в каналах (5), и поверхность осажденных частиц получается практически горизонтальная. Для обеспечения технического результата по равномерному осаждению механических примесей в каналах (5) достаточно одного основного аэратора (3). Но более эффективно устройство работает, когда оно снабжено двумя основными аэраторами (3, За), включенными одновременно. Взвесенесущий поток, продвигаясь вдоль песколовки затопленной турбулентной струей, увеличивает время нахождения жидкости в песколовке, создает идеальные условия для интенсивного осаждения мелких фракций, способствует увеличению количества оседающих частиц песка, смывает загрязнения с боковых поверхностей каналов (5). За счет мелкопузырчатой аэрации поддерживается режим неоседания илистых масс, обеспечивая высокое качество осадка (процент песка в осадке 90-95%), что значительно сокращает затраты на дальнейшую обработку осадка с целью освобождения его от примесей.

Осадок транспортируют к приямку (9) механизмом транспортировки осадка (6), конструкция которого позволяет производить транспортировку осадка к приямку во время работы песколовки, т.е. одновременно с процессом осаждения. Навесные скребки (14) установлен на платформе (13), которая возвратно-поступательно перемещается по привертным направляющим (15). Во время перемещения в сторону приямка (9), т.е. во время рабочего хода, скребки (14) фиксируют с помощью упоров в строго вертикальном положении, при таком положении скребки (14) осуществляют транспортировку осадка к приямку (9). При возвратном (холостом) перемещении скребки (14) отклоняются в сторону, противоположную направлению движения, и свободно скользят по поверхности песка. Высота навесных скребков зависит от нагрузки на механизм транспортирования песка (6) и может колебаться в пределах 10-25 см. Платформу (13) приводят в движение с помощью, например, мотора-редуктора (16) через систему соединительных рычагов и кривошипно-шатунный механизм. Управление приводом осуществляют от программируемого контроллера по времени. Режим работы механизма транспортировки осадка (6) предусматривает включение с интервалом 10 мин при рабочем периоде 15 мин, эти величины незначительно меняют в зависимости от степени загрязненности потока жидкости. Механизм транспортировки осадка (6) снабжен защитой от перегрузок и сигнализацией при неисправности оборудования.

Из приямка (9) песок удаляют с помощью механизма удаления песка (10), например гидроэлеватором, эрлифтом или шнеком. При этом расположение дополнительных аэраторов (11, 11а) не мешает установке любого из вышеперечисленных механизмов удаления песка (10) из приямка (9).

Благодаря тому, что в данном изобретении, в отличие от известных устройств, аэрацию осуществляют за счет аэраторов (3, 3а, 11, 11а) с порами от 70 до 150 микрон, плотность потока сточных и ливневых вод снижается до 0,8 кг/м3. Пузырьки воздуха, перемешиваясь с очищаемой водой, образуют эмульсию, из которой беспрепятственно осаждаются мелкие фракции песка размером от 0,9 до 0,2 мм. В области над приямком (9) осаждают более половины всех механических примесей, что снижает нагрузку на механизм транспортирования песка к приямку (9) в 2-3 раза по сравнению с известными устройствами, повышая экономичность данного устройства для очистки сточных и ливневых вод от механических примесей и способа его применения. Также достигаются равномерное осаждение примесей после приямка (9) и неслеживаемость осадка за счет расширения зоны аэрации до самой глубины гидравлического столба благодаря расположению на дне устройства для очистки сточных и ливневых вод от механических примесей, по меньшей мере, одного основного аэратора (3). Интенсивность аэрации в данном изобретении составляет 7-9 м3/(м2ч).

Предлагаемое устройство для очистки сточных и ливневых вод от механических примесей надежно и более эффективно по сравнению с известными устройствами, позволяет осуществлять работу механизма транспортировки песка непрерывно и одновременно с процессом осаждения песка, снижает трудозатраты на обслуживание за счет исключения ручного труда по очистке старых скребковых механизмов или перекрыванию затворов в конструкциях с гидросмывом при высоком качестве осадка и степени осаждения частиц песка до 0,2 мм. К тому же становится возможна автоматизация процесса очистки сточных и ливневых вод от механических примесей. Осаждение более половины примесей происходит над приямком, что снижает нагрузку на механизм транспортирования осадка к приямку.

1. Способ очистки сточных и ливневых вод от механических примесей, включающий подачу очищаемых вод через шибер во внутреннюю полость корпуса устройства для очистки сточных и ливневых вод от механических примесей, аэрацию очищаемых вод, осаждение механических примесей, транспортировку осажденных примесей к приямку, удаление осадка из приямка и отвод очищенных сточных и ливневых вод, отличающийся тем, что аэрацию осуществляют за счет аэраторов с порами 70-150 мкм как во время, так и после прохождения потока очищаемых вод над приямком, а более половины всех механических примесей осаждают над приямком за счет аэрации очищаемого потока сточных и ливневых вод в этой зоне.

2. Способ очистки сточных и ливневых вод от механических примесей по п.1, отличающийся тем, что аэрацию сточных и ливневых вод после приямка осуществляют за счет, по меньшей мере, одного основного аэратора, установленного в полости корпуса устройства для очистки сточных и ливневых вод от механических примесей на днище корпуса вдоль продольной оси симметрии днища корпуса, придавая равномерное спиралеобразное движение частицам воды и примесей от центра к периферии по ходу движения потока.

3. Способ очистки сточных и ливневых вод от механических примесей по п.1, отличающийся тем, что аэрацию над приямком осуществляют за счет действия, по меньшей мере, одного дополнительного аэратора, установленного в полости корпуса устройства для очистки сточных и ливневых вод от механических примесей перпендикулярно продольному направлению скорости потока очищаемых вод.

4. Способ очистки сточных и ливневых вод от механических примесей по п.1, отличающийся тем, что аэрацию осуществляют на всю глубину гидравлического столба потока очищаемых вод.

5. Способ очистки сточных и ливневых вод от механических примесей по п.1, отличающийся тем, что транспортировку осажденных примесей к приямку осуществляют одновременно с процессом осаждения механических примесей при помощи механизма транспортирования песка к приямку в виде платформы с навесными скребками, которая может осуществлять возвратно-поступательное движение по привертным направляющим.

6. Устройство для очистки сточных и ливневых вод от механических примесей, включающее горизонтально расположенный корпус с днищем, шиберы для подачи очищаемых и отвода очищенных вод, песковые каналы, аэраторы, приямок, механизм транспортирования осадка к приямку, механизм удаления осадка из приямка, отличающееся тем, что аэраторы выполнены с порами диаметром 70-150 мкм, при этом, по меньшей мере, один основной аэратор установлен в полости корпуса на днище после приямка между песковыми каналами вдоль продольной оси симметрии днища, а, по меньшей мере, один дополнительный аэратор установлен в полости корпуса вблизи поверхности днища перпендикулярно продольной оси симметрии днища корпуса.

7. Устройство для очистки сточных и ливневых вод от механических примесей по п.6, отличающееся тем, что основной аэратор смонтирован на опоре, установленной по всей длине корпуса после приямка, имеющей в поперечном разрезе форму трапеции с наклонными боковыми стенками, которые являются одновременно боковыми стенками песковых каналов, при этом угол наклона боковых стенок превышает угол сползания песка во влажном состоянии.

8. Устройство для очистки сточных и ливневых вод от механических примесей по п.6, отличающееся тем, что основной аэратор установлен на высоте, превышающей высоту скребка механизма транспортировки осажденных частиц к приямку.

9. Устройство для очистки сточных и ливневых вод от механических примесей по п.6, отличающееся тем, что дополнительный аэратор выполнен в виде прямой трубы.

10. Устройство для очистки сточных и ливневых вод от механических примесей по п.6, отличающееся тем, что дополнительный аэратор выполнен в виде кольца.

11. Устройство для очистки сточных и ливневых вод от механических примесей по п.6, отличающееся тем, что дополнительный аэратор выполнен в виде многоугольника.

12. Устройство для очистки сточных и ливневых вод от механических примесей по п.6, отличающееся тем, что механизм транспортирования песка к приямку выполнен в виде платформы с навесными скребками, которая может осуществлять возвратно-поступательное движение параллельно продольной оси симметрии днища по привертным направляющим, установленным в песковых каналах, от привода мотора-редуктора через систему соединительных рычагов и кривошипно-шатунный механизм, а навесные скребки установлены на платформе перпендикулярно направлению движения платформы с возможностью жесткой фиксации при поступательном рабочем движении платформы к приямку и с возможностью отклонения в сторону, противоположную движению платформы при ее возвратном холостом движении.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для насыщения жидкости кислородом воздуха и ее перемешивания, а именно к механическим аэраторам, предназначенным для использования в аэрационных сооружениях при биохимической очистке бытовых и промышленных сточных вод, и может быть применено в различных отраслях промышленности.

Изобретение относится к реактору для двухфазной или трехфазной системы. .

Реактор // 2139131
Изобретение относится к реакторам для создания двухфазных или трехфазных систем. .

Изобретение относится к области очистки сточных вод, а более конкретно к устройствам для автоматического регулирования уровня осадка в отстойниках. .

Изобретение относится к устройствам для очистки малых количеств сточных вод, а именно, к окислительным каналам, аэротенкам, аэрируемым прудам, работающим в режиме циркуляции стоков по каналу и позволяет интенсифицировать процесс очистки, снизить энергозатраты, обеспечить простоту эксплуатации.

Изобретение относится к аэрации сточных вод при биолоигческой очистке. .

Изобретение относится к обработке жидкости. .

Изобретение относится к устройствам для аэрирования сточных вод, Целью изобретения является повышение эффективности аэрации за счет более полного использования воздуха.

Изобретение относится к технике для аэрирования воды с целью насыщения ее кислородом воздуха и используется при биохимической очистке сточных вод. .

Изобретение относится к обеззараживанию воды, в частности воды, предназначенной для питья, воды плавательных бассейнов, дезинфекции емкостей для хранения воды, санитарно-технического оборудования и инвентаря.

Изобретение относится к устройствам для омагничивания воды и может быть использовано в медицине, теплоэнергетике, сельском хозяйстве, а также в промышленности строительных материалов.
Изобретение относится к области очистки сточных вод и может быть использовано в области очистки сточных вод на автозаправочных станциях, автостоянках, станциях технического обслуживания, автомойках и других автономных объектах.

Изобретение относится к устройствам очистки промышленных стоков способом электрохимической обработки воды, а именно электрокоагуляцией специально приготовленной дисперсии, и может быть использовано для очистки технических промывных вод от органических соединений, неорганических твердых взвесей, солей тяжелых металлов на предприятиях электронной, приборостроительной промышленности, а также на производствах, имеющих в своем составе гальванические цеха и участки.

Изобретение относится к устройствам очистки промышленных стоков способом электрохимической обработки воды, а именно электрокоагуляцией специально приготовленной дисперсии, и может быть использовано для очистки технических промывных вод от органических соединений, неорганических твердых взвесей, солей тяжелых металлов на предприятиях электронной, приборостроительной промышленности, а также на производствах, имеющих в своем составе гальванические цеха и участки.
Изобретение относится к биологии, конкретно к способам получения электроактивированной воды, обладающей стимулирующей активностью в отношении эмбрионов. .

Изобретение относится к области пищевой промышленности и может быть использовано для различных предприятий, например для предприятий рыбной промышленности, для предварительной очистки сточных вод от взвешенных веществ.

Изобретение относится к плавучим опреснителям морской воды и понтонам для них. .

Изобретение относится к системам оборотного водоснабжения теплоэлектростанций и может быть применено на предприятиях, вырабатывающих тепловую и электрическую энергию, использующих твердые виды топлива, а также там, где требуется предохранение природных водотоков от загрязнения взвешенными частицами и вредными химическими соединениями.

Изобретение относится к бытовым сантехническим операциям и к процессам личной гигиены. .

Изобретение относится к способам и устройствам для механического выделения (сепарации) из состава смесей нежелательных или полезных компонентов, разделения смесей твердых частиц по плотности и размерам, очистки жидкостей и газов от частиц взвеси.

Изобретение относится к очистке сточных и ливневых вод от механических примесей, а именно к очистке больших объемов сточных и ливневых вод от механических примесей

Наверх